Introduzione: Telaio EV: lo "scheletro" di un veicolo elettrico, il supporto principale della base EV e del mozzo ruota EV
Introduzione: Telaio EV: lo "scheletro" di un veicolo elettrico, il supporto principale della base EV e del mozzo ruota EV
Con la segmentazione del mercato dei veicoli a nuova energia, le differenze tecniche di percorso tra veicoli elettrici a bassa velocità (come i veicoli per pendolari e i veicoli cingolati) e veicoli elettrici ad alta velocità (autovetture e veicoli commerciali) stanno diventando sempre più significative. In quanto "scheletro" di un veicolo elettrico, il telaio non solo determina la stabilità di guida, la sicurezza e il comfort del veicolo, ma è anche direttamente correlato alla logica di selezione della base del veicolo elettrico (il componente portante principale del telaio) e del mozzo ruota del veicolo elettrico (il componente chiave per la trasmissione di potenza). Questo articolo analizzerà le differenze tra telai per veicoli elettrici a bassa e alta velocità da tre punti di vista: differenze fondamentali, requisiti tecnici e scenari applicativi, per aiutare i lettori a comprendere i principi di adattamento delle basi e delle ruote dei veicoli elettrici in diversi scenari.
I. Differenze di posizionamento del nucleo: per i telai EV a bassa velocità, "la praticità viene prima di tutto"; per i telai EV ad alta velocità, "le prestazioni sono sovrane"
1. Telaio EV a bassa velocità: adatto per spostamenti su brevi distanze, la base EV e le ruote EV si concentrano sull'economia
I requisiti fondamentali dei veicoli elettrici a bassa velocità sono "basso costo, elevata durata e facile manutenzione", applicati principalmente a scenari come il pendolarismo su brevi distanze in città, i collegamenti in luoghi panoramici e la logistica nelle aree industriali, con una velocità solitamente non superiore a 50 km/h. Pertanto, la progettazione del telaio si concentra sulla "semplificazione della struttura e sul controllo dei costi":
Base per veicoli elettrici: adotta principalmente una base in lamiera d'acciaio integrata, realizzata mediante stampaggio, con una struttura semplice e una capacità di carico moderata. Non richiede complessi sistemi di assorbimento degli urti e di protezione, soddisfacendo principalmente i requisiti di installazione di base di batterie e motori, pur tenendo conto di leggerezza ed economicità.
Mozzi per veicoli elettrici: principalmente ruote piene o semplici ruote in alluminio pressofuso, di dimensioni ridotte (comunemente 12-14 pollici), che privilegiano la resistenza all'usura e un basso tasso di guasti. Non è necessario preoccuparsi della resistenza al vento e della pressione di dissipazione del calore causata dalla guida ad alta velocità. Il controllo dei costi è la considerazione fondamentale.
2. Telaio EV ad alta velocità: perseguendo le massime prestazioni, la base EV e le ruote EV si concentrano sulla sicurezza e sulla stabilità
I veicoli elettrici ad alta velocità (con velocità ≥100 km/h) devono far fronte a condizioni stradali complesse, stabilità di guida ad alta velocità, sicurezza in caso di collisione e altri requisiti rigorosi. Il design del telaio è incentrato su "elevata resistenza, elevata precisione e elevata integrazione" ed è ampiamente utilizzato in berline familiari, SUV, veicoli commerciali a energia rinnovabile e altri settori.
Base per veicoli elettrici: un telaio integrato realizzato in lega di alluminio o materiali compositi in fibra di carbonio (come la base integrata dei componenti strutturali della batteria Tesla 4680), che non solo deve sostenere il peso del pacco batteria, del motore e del sistema di controllo elettronico, ma è anche in grado di resistere a torsioni e urti. Allo stesso tempo, garantisce leggerezza grazie all'ottimizzazione strutturale e riduce il consumo energetico. Alcuni modelli di fascia alta integrano anche barre anticollisione e piastre di protezione della batteria nella base per migliorare le prestazioni di sicurezza passiva.
Mozzo EV: i cerchi in lega di alluminio forgiato, per lo più di grandi dimensioni (16-22 pollici), sono progettati tenendo conto dell'aerodinamica (riducendo la resistenza al vento), delle prestazioni di dissipazione del calore (gestendo il riscaldamento del mozzo ruota durante la guida ad alta velocità) e della resistenza al carico. Alcuni modelli ad alte prestazioni sono inoltre dotati di motori integrati nel mozzo ruota, integrando il sistema di propulsione direttamente nel mozzo ruota per ottimizzare ulteriormente il tasso di utilizzo dello spazio del telaio.
Ii. Differenze nei requisiti tecnici: dalla struttura al materiale, la logica di compatibilità tra la base del veicolo elettrico e il mozzo della ruota del veicolo elettrico
1. Resistenza strutturale: il requisito di rigidità per la base EV del telaio EV ad alta velocità raddoppia
Telaio EV a bassa velocità: con una bassa velocità di guida e un minore impatto stradale, il requisito di resistenza alla trazione per la base EV è di circa 200-300 mpa, che deve soddisfare solo la capacità di carico di base per la guida quotidiana su brevi distanze.
Telaio per veicoli elettrici ad alta velocità: quando si guida ad alta velocità, il telaio deve resistere a molteplici carichi, come dossi stradali, forza centrifuga in curva e frenate di emergenza. La resistenza alla trazione della base del veicolo elettrico deve superare i 500 MPa. Alcuni modelli di lusso utilizzano persino materiali in lega di alluminio di qualità aeronautica o fibra di carbonio per garantire che il telaio non si torca o si deformi, garantendo la sicurezza di guida.
2. Assorbimento degli urti e maneggevolezza: il telaio EV ad alta velocità si basa sul coordinamento del mozzo della ruota EV e del sistema di sospensione
Telaio per veicoli elettrici a bassa velocità: il sistema di ammortizzazione è semplificato, utilizzando principalmente balestre o semplici sospensioni MacPherson. I requisiti di assorbimento degli urti per le ruote dei veicoli elettrici sono relativamente bassi, limitandosi a filtrare le vibrazioni stradali minori.
Telaio per veicoli elettrici ad alta velocità: dotato di configurazioni di fascia alta come sospensioni indipendenti multi-link e sospensioni pneumatiche, il mozzo della ruota del veicolo elettrico deve essere abbinato con precisione al sistema di sospensione. Ottimizzando l'offset del mozzo della ruota e il valore ET, è possibile migliorare la velocità di risposta dello sterzo e la stabilità di guida del veicolo. Nel frattempo, la precisione del bilanciamento dinamico del mozzo della ruota deve essere estremamente elevata (errore ≤5 g) per evitare vibrazioni durante la guida ad alta velocità.
3. Grado di integrazione: il telaio EV ad alta velocità guida l'integrazione della base EV e della batteria
Telaio per veicoli elettrici a bassa velocità: la base, la batteria e il motore del veicolo elettrico sono progettati per lo più separatamente, il che è comodo per l'installazione ma comporta un basso tasso di utilizzo dello spazio.
Telaio per veicoli elettrici ad alta velocità. La tecnologia più diffusa adotta la tecnologia "integrazione batteria-telaio" (CTC/CTB), in cui la base del veicolo elettrico funge direttamente da guscio inferiore del pacco batteria. Questo non solo migliora l'utilizzo dello spazio (aumentando l'autonomia), ma rafforza anche la rigidità del telaio attraverso l'integrazione strutturale. Nel frattempo, il mozzo della ruota del veicolo elettrico forma un controllo coordinato con il motore e il sistema di controllo elettronico per ottenere una regolazione precisa della risposta di potenza.
Iii. Scenari applicativi e suggerimenti per la selezione: come si possono adattare le basi e le ruote dei veicoli elettrici a telai diversi?
1. Scenari di veicoli elettrici a bassa velocità (pendolarismo, servizi navetta, logistica)
Il fulcro della selezione: economicità e durata hanno la priorità.
Base per veicoli elettrici: si consiglia di utilizzare una base monoblocco realizzata in lamiera di acciaio stampata, economica, facile da manutenere e compatibile con batterie al piombo o piccole batterie al litio.
Cerchi EV: scegli cerchi in alluminio pressofuso massiccio o semplici cerchi a raggi, con dimensioni comprese tra 12 e 14 pollici, per garantire che la capacità di carico sia adeguata all'uso quotidiano.
2. Scenari EV ad alta velocità (domestici, commerciali, ad alte prestazioni)
Punti chiave della selezione: sicurezza, stabilità e ottimizzazione della durata della batteria;
Base per veicoli elettrici: preferire una base integrata realizzata in lega di alluminio o materiale composito in fibra di carbonio, che supporti l'integrazione tra batteria e telaio per migliorare la rigidità e l'utilizzo dello spazio.
Mozzi per veicoli elettrici: si consigliano cerchi in lega di alluminio forgiato, con dimensioni superiori a 16 pollici. Si concentrano sul design aerodinamico e sulle prestazioni di dissipazione del calore. I modelli ad alte prestazioni possono essere dotati di motori nei mozzi ruota o di mozzi forgiati leggeri.
Conclusione: lo sviluppo differenziato dei telai dei veicoli elettrici guida l'aggiornamento tecnologico delle basi e degli hub dei veicoli elettrici
La differenza fondamentale tra i telai per veicoli elettrici a bassa e alta velocità è essenzialmente una differenziazione tecnologica "orientata alla domanda": i telai a bassa velocità si concentrano sull'"economia pratica", mentre le basi e le ruote per veicoli elettrici enfatizzano le funzioni di base. I telai ad alta velocità, incentrati su "prestazioni e sicurezza", promuovono lo sviluppo di basi per veicoli elettrici verso l'integrazione e l'elevata resistenza, e aggiornano le ruote per veicoli elettrici verso leggerezza e integrazione. Con l'evoluzione della tecnologia dei veicoli a nuova energia, la base e il mozzo delle ruote per veicoli elettrici, in quanto componenti principali del telaio, continueranno ad adattarsi alle esigenze di diversi scenari e diventeranno i fattori chiave che influenzano le prestazioni e l'esperienza dei veicoli elettrici. Che si tratti di spostamenti a bassa velocità o di viaggi ad alta velocità, la scelta precisa della base e delle ruote per veicoli elettrici in base al tipo di telaio è il prerequisito fondamentale per garantire il funzionamento stabile del veicolo.
